XỬ LÝ KHÍ THẢI LÒ HƠI BẰNG CYCLONE KẾT HỢP LỌC TAY ÁO
Xử lý khí thải lò hơi bằng tổ hợp cyclone và lọc tay áo là giải pháp tối ưu để giảm bụi tro, bảo vệ môi trường và đảm bảo hiệu suất xử lý cao trong các nhà máy sử dụng nhiên liệu than, củi, sinh khối.
1. GIỚI THIỆU VỀ XỬ LÝ KHÍ THẢI LÒ HƠI TRONG NHÀ MÁY
1.1 Tính chất khí thải từ lò hơi công nghiệp
Lò hơi đốt than, củi, sinh khối phát thải lượng lớn bụi tro, CO, SO₂, NOx và hơi nước.
Tổng lưu lượng khí thải: 10.000–150.000 Nm³/h tùy công suất lò hơi (3–30 tấn/h).
Nồng độ bụi đầu ra nếu không xử lý: 1000–3500 mg/Nm³ – vượt xa ngưỡng cho phép (<200 mg/Nm³).
Đặc tính bụi: chủ yếu là tro bay mịn (PM10, PM2.5), bám dính mạnh, nhiệt độ 140–180°C.
1.2 Mục tiêu và yêu cầu xử lý khí thải lò hơi
Giảm nồng độ bụi tro về dưới 100 mg/Nm³ theo tiêu chuẩn xả thải
Tăng tuổi thọ cho quạt hút bằng cách giảm mài mòn do hạt bụi
Duy trì hiệu suất xử lý ổn định ≥ 98% với các loại bụi than và sinh khối
Bảo vệ thiết bị sấy, ống khói, giảm tích tụ bám dính, ngưng tụ nhựa thực vật
2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CYCLONE VÀ LỌC TAY ÁO
2.1 Cyclone tách sơ cấp – giảm tải bụi lớn
Cyclone là thiết bị tách bụi dựa vào lực ly tâm, hiệu quả với bụi >10 µm.
Khí mang bụi xoáy theo dạng xoắn ốc xuống đáy, bụi nặng bị hất ra thành và rơi xuống phễu xả.
Hiệu suất xử lý sơ cấp: 70–85%, áp dụng cho các nhà máy sử dụng than đá hoặc vỏ trấu.
Áp suất làm việc: 1500–2500 Pa, vận tốc vào: 15–20 m/s, vật liệu chế tạo: SS400, Inox chịu nhiệt.
2.2 Buồng lọc tay áo – xử lý tinh bụi mịn
Sau cyclone, khí tiếp tục đi vào buồng lọc tay áo – nơi chứa hàng trăm túi vải lọc đứng dọc.
Bụi mịn bị giữ lại trên bề mặt túi nhờ chênh áp giữa trong và ngoài túi.
Cơ chế hoàn nguyên: thổi khí nén ngược dòng theo chu kỳ (5–15 phút/lần)
Vật liệu túi lọc: polyester, nomex, PTFE – chịu được 180–250°C, kháng hóa chất nhẹ.
Hiệu suất xử lý tổng sau tổ hợp đạt ≥ 98–99.5% với bụi mịn <2.5 µm.
3. CẤU HÌNH HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI LÒ HƠI TIÊU BIỂU
3.1 Sơ đồ xử lý khí thải lò hơi dạng tổ hợp
Lò hơi → Ống dẫn khói → Cyclone sơ cấp → Ống trung chuyển → Buồng lọc tay áo → Quạt hút → Ống khói
Tổng chiều cao hệ thống: 10–18 m tùy công suất.
Thiết bị vận hành tự động hoàn toàn: van xả bụi, bộ điều khiển thời gian thổi, cảm biến chênh áp.
3.2 Thông số thiết kế điển hình
Công suất lò hơi: 10 tấn/h → khí thải ~60.000 Nm³/h
Số túi lọc: 180–300 túi, chiều dài 2000 mm, đường kính 130 mm
Hiệu suất xử lý: >99% với bụi than, 96–98% với bụi củi và sinh khối có nhựa bám
Chênh áp vận hành: 1200–1800 Pa
Chu kỳ hoàn nguyên: 6–10 phút, áp suất khí nén: 6–8 bar
3.3 Ưu điểm nổi bật của tổ hợp cyclone + lọc tay áo
Loại bỏ hiệu quả cả bụi lớn và bụi mịn
Giảm tải cho túi lọc, kéo dài tuổi thọ, tiết kiệm chi phí bảo trì
Vận hành tự động, ít phụ thuộc vào nhân công, phù hợp cả lò hơi chạy liên tục
Giảm bụi tro phát tán, bảo vệ môi trường xung quanh khu công nghiệp
4. VẬT LIỆU CHẾ TẠO THIẾT BỊ XỬ LÝ KHÍ THẢI LÒ HƠI
4.1 Vật liệu chế tạo cyclone
Thân cyclone tiếp xúc trực tiếp khí nóng và bụi tro, do đó cần vật liệu chịu mài mòn và nhiệt.
Thép SS400: dùng cho khí <160°C, chi phí thấp
Inox 304: chịu nhiệt đến 450°C, chống rỉ sét tốt trong môi trường hơi ẩm
Thép hợp kim phủ gốm: dùng trong môi trường có bụi kim loại, mài mòn cao
Chiều dày thân vỏ: 4–6 mm, đảm bảo không biến dạng dưới áp suất 2.5 kPa
4.2 Vật liệu chế tạo buồng lọc tay áo
Vỏ ngoài: Thép CT3, dày 4–5 mm, gia cố khung chịu rung
Túi lọc:
Polyester: dùng cho bụi than, củi thường
Nomex: chịu nhiệt 220°C, phù hợp lò hơi sinh khối nồng độ cao
PTFE phủ màng: dùng cho bụi có nhựa, dầu, khó hoàn nguyên
Khung túi: mạ kẽm hoặc inox, gia công CNC không ba via, tránh rách túi khi rung
4.3 Vật liệu cho hệ thống hoàn nguyên và xả bụi
Ống khí nén: chịu áp ≥10 bar, dây bện thép hoặc nhựa PU 2 lớp
Van xung: loại diaphragm (Goyen, Mecair), tuổi thọ >1 triệu chu kỳ
Van xả bụi đáy phễu: van xoay, cửa trượt, chịu nhiệt 180–200°C
5. CÁC TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG
5.1 Tiêu chuẩn thiết kế và chế tạo
Thiết bị xử lý khí thải lò hơi cần tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế:
ISO 16890: phân loại và hiệu suất lọc bụi
EN 779: quy trình thử nghiệm và phân loại túi lọc
ASHRAE 52.2: đo trở kháng khí động, chênh áp
EN 12779: yêu cầu an toàn trong hệ thống hút bụi công nghiệp
EN 12255-13: yêu cầu chống cháy trong lọc bụi nhiệt độ cao
5.2 Điều kiện vận hành an toàn
Nhiệt độ khí vào: không vượt quá 250°C (vượt phải có bộ làm mát trung gian)
Chênh áp tức thời không vượt quá 2000 Pa
Độ ẩm khí thải: <20%, tránh ngưng tụ gây bám dính bụi nhựa
Quạt hút phải hoạt động liên tục để duy trì lưu thông khí, tránh áp suất dội ngược
6. CÁC THƯƠNG HIỆU CUNG CẤP THIẾT BỊ LỌC BỤI CYCLONE + TAY ÁO THEO PHÂN KHÚC
6.1 Phân khúc cao cấp – DONALDSON (Mỹ)
Donaldson cung cấp giải pháp xử lý khí thải lò hơi dạng module lọc tay áo áp suất cao.
Đặc điểm:
Bộ lọc Dura-Life túi polyester kép phủ PTFE, tuổi thọ gấp 2 lần thông thường
Điều khiển chênh áp tự động, giảm tiêu thụ khí nén 25%
Cyclone đúc nguyên khối bằng thép hợp kim, chuẩn UL/FM chống cháy nổ
Phù hợp cho hệ thống lò hơi >20 tấn/h, vận hành 24/7 trong công nghiệp nặng
6.2 Phân khúc trung cấp – CAMFIL (Thụy Điển)
Camfil cung cấp hệ lọc bụi ứng dụng trong ngành thực phẩm, gỗ, bao bì, nhiệt năng.
Đặc điểm:
Túi lọc loại HemiPleat, tăng diện tích tiếp xúc, giảm chênh áp
Cyclone dạng đa xoáy (multi-clone), hiệu suất sơ cấp đạt 88%
Bảng điều khiển thông minh, giám sát áp suất túi theo thời gian thực
Tối ưu cho nhà máy lò hơi công suất trung bình (5–15 tấn/h)
6.3 Phân khúc phổ thông – THERMAX (Ấn Độ)
Thermax chuyên các tổ hợp cyclone và lọc tay áo cho lò hơi đốt trấu, củi tại châu Á.
Đặc điểm:
Cyclone côn đứng, vật liệu CT3 dày 5 mm, xả bụi tự động
Túi lọc polyester định hình, dễ thay thế, chi phí hợp lý
Bảng điều khiển relay cơ bản, hỗ trợ tín hiệu cảnh báo áp suất
Lựa chọn phù hợp với doanh nghiệp vừa – nhỏ có ngân sách hạn chế
7. CẢNH BÁO SỰ CỐ TRONG HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI LÒ HƠI
7.1 Tăng chênh áp bất thường
Dấu hiệu:
Quạt hút chạy quá tải, lưu lượng khí giảm rõ rệt
Cảnh báo áp suất vượt ngưỡng cài đặt (>2000 Pa)
Nguyên nhân:
Túi lọc bị bám dính bụi ẩm, chưa hoàn nguyên hiệu quả
Đường ống ra bị tắc hoặc van xả bụi không hoạt động
Giải pháp:
Kiểm tra bộ xung khí nén, vệ sinh hoặc thay thế van xung
Kiểm tra bộ van xả đáy, đảm bảo không bị kẹt tro nóng
7.2 Lưu lượng khí thải giảm, bụi thoát ra ống khói
Dấu hiệu:
Bụi mịn bay qua ống khói, môi trường xung quanh ô nhiễm
Nhiệt độ tại quạt hút cao bất thường, >60°C
Nguyên nhân:
Túi lọc bị rách hoặc tuột khung đỡ
Cyclone bị bào mòn thân xoáy, giảm hiệu suất xử lý
Giải pháp:
Ngưng vận hành, kiểm tra và thay túi lỗi
Gia cố thân cyclone, bổ sung vật liệu phủ ceramic nếu cần
7.3 Quá trình hoàn nguyên không hiệu quả
Dấu hiệu:
Áp suất túi lọc tăng liên tục sau mỗi chu kỳ vận hành
Tro không thoát hết ra đáy phễu xả
Nguyên nhân:
Thiết bị cấp khí nén yếu, áp lực <5 bar
Cặn tro ướt kết dính gây tắc túi
Giải pháp:
Thay bộ lọc khí nén, kiểm tra rò rỉ tại ống thổi
Tăng nhiệt khí vào ≥160°C để đảm bảo tro khô
8. CHI PHÍ VẬN HÀNH VÀ LỢI ÍCH KINH TẾ – MÔI TRƯỜNG
8.1 Chi phí đầu tư và vận hành hệ thống
Chi phí đầu tư trung bình cho hệ cyclone + lọc tay áo:
Lò hơi 5 tấn/h: 380–600 triệu VNĐ
Lò hơi 10–15 tấn/h: 750–1.2 tỷ VNĐ
Chi phí vận hành hằng tháng (điện + khí nén + thay túi): ~3–5 triệu VNĐ
Thời gian hoàn vốn trung bình: 12–18 tháng nhờ giảm chi phí xử phạt và nâng cao hiệu quả lò
8.2 Lợi ích môi trường và tuân thủ pháp lý
Hệ thống giúp giảm nồng độ bụi đầu ra xuống <50 mg/Nm³
Bảo vệ sức khỏe công nhân, cải thiện điều kiện lao động
Tránh bị phạt hành chính từ Sở TN&MT do vi phạm khí thải
Dễ dàng xin giấy phép môi trường, đặc biệt trong các khu chế xuất
8.3 Kéo dài tuổi thọ thiết bị lò hơi và quạt hút
Giảm mài mòn quạt hút, kéo dài tuổi thọ lên đến 8–10 năm
Ngăn bám bụi trong ống khói → giảm chi phí vệ sinh, bảo trì
Túi lọc có thể sử dụng 1.5–2 năm nếu kiểm soát chênh áp tốt
9. TẠI SAO NÊN CHỌN ETEK CHO DỰ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI LÒ HƠI
9.1 Thiết kế theo từng loại nhiên liệu và tải nhiệt
ETEK có khả năng thiết kế hệ thống riêng biệt theo nhiên liệu sử dụng:
Lò đốt than đá, vỏ trấu → cyclone tải cao, túi lọc chống mài mòn
Lò hơi sinh khối → túi phủ PTFE, tăng khả năng hoàn nguyên
Lò hơi đa nhiên liệu → hệ tổ hợp module, dễ thay đổi cấu hình
Toàn bộ thiết kế được mô phỏng CFD để đảm bảo hiệu suất xử lý thực tế ≥ 98%
9.2 Kinh nghiệm triển khai quốc tế – dịch vụ trọn gói
ETEK đã thực hiện các dự án tại Đông Nam Á, Trung Đông, châu Phi trong lĩnh vực xử lý khí thải lò hơi, nhà máy nhiệt điện sinh khối.
Chúng tôi đảm nhận:
Khảo sát thực tế tại nhà máy
Thiết kế kỹ thuật chi tiết theo tiêu chuẩn ISO – EN
Gia công thiết bị, vận chuyển – lắp đặt – hiệu chuẩn tại công trường
Bảo hành 12–24 tháng, hỗ trợ kỹ thuật 24/7 qua PLC từ xa
9.3 Chủ động vật tư, linh kiện thay thế tại kho
ETEK luôn có sẵn:
Túi lọc Nomex, PTFE chuẩn Ø130 × 2m
Van xung Goyen, pulse controller, cảm biến áp suất
Phụ tùng cyclone, ống gió, bộ khung túi – khung lọc
Điều này giúp giảm thời gian bảo trì và chi phí sửa chữa bất ngờ
10. KẾT LUẬN: GIẢI PHÁP XỬ LÝ KHÍ THẢI BỀN VỮNG CHO DOANH NGHIỆP
Xử lý khí thải lò hơi bằng cyclone kết hợp lọc tay áo là cấu hình hiệu quả – ổn định – chi phí hợp lý cho các doanh nghiệp sử dụng nhiên liệu rắn.
Hệ thống giúp:
Giảm thiểu bụi mịn, nâng cao hiệu suất xử lý khí thải
Đảm bảo tiêu chuẩn môi trường, hạn chế rủi ro pháp lý
Kéo dài tuổi thọ thiết bị, tối ưu vận hành lâu dài
Với năng lực kỹ thuật và khả năng triển khai toàn cầu, ETEK cam kết mang lại giải pháp xử lý khí thải bền vững, phù hợp với từng ngành nghề và quy mô vận hành.
Bài viết liên quan: